甲烷第五課時烷烴的同分異構體

含有4個C原子的丁烷，其C原子與C原子通過C—C鍵連接，可有幾種連接？正丁烷異丁烷雖然兩者都具有相同的分子式（C4H10），但原子的結構不同，因此它們在性質上就有差異，所以它們屬于兩種不同的有機物。像這種化合物具有相同的分子式，但有不同結構的現(xiàn)象，稱為同分異構現(xiàn)象。具有這種現(xiàn)象的化合物，互稱為同分異構體。四、同分異構體化合物具有相同的分子式，但具有不同結構式的現(xiàn)象叫做同分異構現(xiàn)象。具有同分異構現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構體。正丁烷異丁烷CCCCHHHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHHH理解三個相同分子組成相同、相對分子質量相同、分子式相同二個不同結構不同、性質不同正丁烷和異丁烷的某些物理性質同分異構體性質:物理性質：支鏈越多，熔沸點密度化學性質：不一定相同(因為他們可以是不同種類的物質)27.9℃9.5℃36.07℃沸點

同分異構體1、定義:見課本P64①組成元素_____（填“相同”或“不同”，以下相同）②化學式_____；③相對分子質量_____；④結構______(可能相似也可能完全不同)；⑤化學性質______(可能相似也可能完全不同)。2、特點相同相同相同不同不同正丁烷和異丁烷的性質比較帶有支鏈越多的同分異構體，熔沸點越低。CH3CH2CH2CH3CH3CH3CHCH3分子式相同；同分異構體的兩個要點：結構不同、性質不同。沸點：

36.07℃27.9℃9℃C5H12CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3

CH3CH3CH3—C—CH3

CH3[練習1]①丁烷②異丁烷③戊烷④異戊烷⑤新戊烷⑥丙烷，物質的沸點由高到低的排列順序是_______________________.③＞④＞⑤＞①＞②＞⑥C原子數(shù)不同：C原子數(shù)越多，沸點越高C原子數(shù)相同：支鏈越多，沸點越低符合通式CnH2n+2,相差若干個CH2分子式相同相似（C與C都是與C—C單鍵相連）不同（出現(xiàn)分枝）試比較同系物、同分異構體、同素異形體、同位素四個名詞的含義“四同”分子組成相差一個或幾個CH2原子團分子式相同同種元素質子數(shù)相同，中子數(shù)不同結構相似結構不同結構不同——有機化合物單質化合物原子CH4和CH3CH3H和H1121O2和O3正丁烷和異丁烷質子數(shù)等，中子數(shù)不等，原子之間原子氕、氚同一元素形成的不同單質單質O2、O3結構相似，組成上差一個或n個CH2化合物C2H6、C4H10相同分子式，不同結構的化合物化合物CH3(CH2)2CH3、C(CH3)4有機物種類繁多的原因⑴碳原子有4個價電子，可以跟其他原子形成4個共價鍵。⑵碳鏈的長度可以不同，碳原子之間結合的方式可有單鍵、雙鍵、三鍵，也可有環(huán)狀結構。⑶普遍存在同分異構現(xiàn)象。CH3—CH—CH3CH2CH3⑥CH3—CH2—CH2CH3①CH3—CH—CH3CH3②CH3—CH2—CH3③CH—CH3CH3CH3④CH3—CH2—CH—CH3CH3⑤1、判斷下列物質的類別A、判斷下列物質中相同的是__________B、屬于同分異構體的是______________C、屬于同系物的是__________________練習2、下列哪些物質是屬于同一物質？CCCC－－－(A)∣CCCC－－(B)(C)∣CCCC－－(D)∣CCCC－∣(E)C∣CCC－∣(F)∣CCCC－－(G)∣CCCC－－(H)∣CCCC－∣(A)(C)(G)(D)(H)(E)(B)(F)練習練習3：下列五組物質中___互為同位素，___是同素異形體，___是同分異構體，___是同系物，___是同一物質。1、2、白磷、紅磷3、HH4、CH3CH3、CH3CHCH3|||H－C－CL、CL－C－CLCH3||CLH5、CH3CH（CH3）CH2CH3C（CH3）412

543CH3—CH—CH3CH2CH3⑥CH3—CH2—CH2CH3①CH3—CH—CH3CH3②CH3—CH2—CH3③CH—CH3CH3CH3④CH3—CH2—CH—CH3CH3⑤A、判斷下列物質中相同的是_______________B、屬于同分異構體的是______________C、屬于同系物的是____________________________①和②或①和④②和④⑤和⑥①、③和⑤或②、③和⑤……練習4：3、同分異構體的書寫降碳法書寫：依據(jù)先寫碳原子，主鏈碳原子逐個減少，減少的碳原子作為取代基，書寫完成填寫H，完成碳原子的四價的原則書寫。書寫方法：“四到”1、主鏈由長到短；2、支鏈由整到散；3、位置由心到邊；4、排布由對到鄰再到間。例：書寫C7H10

的同分異構體同分異構體的書寫方法：主鏈由長到短，支鏈由整到散；位置由心到邊、排布孿鄰到間。有序思維：思維的有序化能使我們解決問題時不容易出錯!同分異構體的書寫口訣：主鏈由長到短；支鏈由整到散；位置由心到邊；排布孿鄰到間。一邊走，不到端，支鏈碳數(shù)小于掛靠碳離端點位數(shù)。以庚烷為例①C-C-C-C-C-C-C②C-C-C-C-C-CC③C-C-C-C-C-CC④C-C-C-C-CC2H5⑤C-C-C-C-CCC⑦C-C-C-C-CCCC⑨

C-C-C-CCCC⑥

C-C-C-C-CC⑧

C-C-C-C-CCC

找同分異構體的方法－碳鏈縮短法一注意：找出中心對稱線①主鏈由長到短②支鏈由整到散③位置由心到邊④排布鄰到間四句話：支鏈不接兩端C7H10

的同分異構體HHHHHHHHHHCCCC－－－－－∣∣∣∣∣∣∣∣CCC－－∣∣∣∣∣∣－HHHHHH1、一直鏈C∣CC－－－CCC－－CCC－－－CCC－－C－CC∣C∣CC－－－CCC－－C2、主鏈少一個碳3、主鏈少二個碳CC－－CCC－－C∣C∣C∣C∣（1）支鏈為乙基×C∣C∣CCC－－－CCC－－C－C∣C∣（2）支鏈為兩個甲基C∣C∣CC－－CCC－－CC－－CC－－CCC－－A、兩甲基在同一個碳原子上CC－－CCC－－CC－－CCC－－C∣C∣C∣C∣C∣C∣C∣支鏈鄰位支鏈間位C∣×C∣×C∣×C∣B、兩甲基在不同一個碳原子上C∣C∣CC－－CCC－－C∣C∣兩者是一樣的兩者是一樣的CC－－CCC－－C∣C∣CC－－CCC－－注意：4、主鏈少三個碳原子CC－－－CCC－－C－CC－CCC－－C∣C∣C∣C∣C∣C∣C－CCC－－C∣C∣C－CCC－－C∣C∣C∣C－CCC－－C∣C∣C－CCC－－C∣C∣提問：主鏈的碳原子可以是三個嗎？同分異構現(xiàn)象的存在是有機物種類繁多的主要原因烷烴的碳原子數(shù)與其對應的同分異構體數(shù)[練習5]寫出己烷的5種同分異構體的結構簡式.CH3(CH2)4CH3CH3CH2CHCH2CH3CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3CH3CH3-CH-CHCH3CH3CH3CH3CCH2CH3CH3[練習6]下列化學式能代表一種純凈物的是()A.C3H8B.C4H10C.C5H12D.C2H4Br2A[練習7]乙烷在光照條件下與Cl2發(fā)生取代,最多可生成幾種有機產物（）A、4種B、5種C、8種D、9種D考慮同分異構體，實質是看“等效氫”。對稱氫原子的概念

我們知道甲烷的四個氫原子是對稱的。如果將甲烷的四個氫原子用甲基取代，結果會…？由此可以得到兩個規(guī)律…我們先看看最簡單的甲烷分子…例：

A.B.四種三種找出下列兩種結構式中對稱氫原子的種數(shù)，并寫出Ａ的一氯代物所有同分異構體結構式。等效氫：烷烴分子中處于相同位置上的氫原子稱為等位氫。同一個碳原子上的氫是等效氫同一個碳原子上的甲基中的氫是等效氫處于分子中對稱位置的碳上的氫原子是等效氫HCHHHCCH3CH3CH3H3CHCCHHHHHCCH3CH3H3CCCH3CH3CH3[延伸拓展]一鹵代物只有一種的烷烴必須符合什么規(guī)律？寫出碳原子數(shù)小于10的這些烷烴的結構簡式.必須具有對稱結構[練習8]下列各組物質①O2和O3②H2、D2、T2

③12C和14C④乙烷和丁烷⑤CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3

⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5

⑦

互為同系物的是__________，

互為同分異構體的是_____________互為同位素的是______，

互為同素異形體的是__________，是同一物質的是______。①③④⑤⑥⑦練習9、下列物質屬于同位素的是：屬于同素異形體的是：屬于同系物的是：屬于同分異構體的是：①O2和O3②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3和④金剛石和石墨⑤氕、氘和氚⑥CH3CH2CHCH(CH3)CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH310.已知甲烷分子中的氫原子可被其它原子或原子團代替，如甲烷分子中的氫原子被氯原子取代可得到四種物質：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，這四種產物的結構能充分說明甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結構，而不是正方形的平面結構是()A．CH3Cl只有一種結構B．CH2Cl2只有一種結構C．CHCl3只有一種結構D．CCl4只有一種結構11.下列各組物質：①金剛石和C60②H、D和T